Hi，大家好，我是编程小6，很荣幸遇见你，我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来，今天说一说《Java集合框架JCF》,希望能够帮助你!!!。

《Java集合框架JCF(Java collection framework)》

一、什么是集合？

首先，我们先来大概了解一下集合，集合英文单词collection，在java属于集合框架的顶层接口，就像是容器，能储存任意数量的具有共同属性的对象。

java集合框架位于java.util包中， 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。

1.集合与数组的区别

二、Java集合框架图解

“集合框架”其实就是由一组用来操作对象的接口组成，不同接口描述一组不同数据类型，容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。**接口：**是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。

精华版

集合接口：6个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。
抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。
实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。

在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。虽然您总要创建接口特定的实现，但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上；因此，允许您更改基本的数据结构而不必改变其它代码。

接下来我就简单整理一下Java集合框架。

1.接口

1.1 Collection 接口

Collection接口 是Set接口 和 List接口 的父类接口

Collection接口描述：

Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于Collection的子接口(如List和Set)。

Collection接口特点：Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象。

• 元素可以重复；
• 元素无序

1.2 List 接口

List接口继承自Collection接口,同时也继承了Collection接口的全部方法；

List接口描述：

List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。

List（列表）接口中的特点：不唯一，有序（插入顺序）的对象。

• 元素有顺序(放进去是什么顺序，输出就是什么顺序)
• 允许有重复的元素
• 有下标，可以通过索引访问List对象容器中的元素
• List的实现类通常支持null元素

1.3 set 接口

Set接口继承自Collection接口,同时也继承了Collection接口的全部方法；
Set接口描述：
Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。

Set （集）接口特点：唯一，无序的对象

• 元素是无序的；（无序指的是存入元素的先后顺序与输出的先后顺序不一致）
• 无下标，不能通过下标获值，不能用一般的for循环遍历，要使用foreach增强for循环遍历，或迭代器；
• 集合中的元素是唯一的，不能重复的；
• 必须重写equals()方法和hashCode()方法

<List接口和Set接口区别？>

1.List接口中：元素是有序的，可以重复的。Set接口中，元素是无序的，不可以重复的；

2.List检索(查找、修改)效率高，删除和插入效率低，会引起元素位置变化。Set检索效率低，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置变化；

3.List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。

1.4 Map 接口

Map接口描述：

Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。

map<键，值>键-值对

键无序，且不能重复；

值可以重复；只能通过键来取值；

map中有一个Entry的内部接口，其实就是保存的键和值在一起的内容，整个一起的内容放到了Set集合中。

Set<Map.Entry<String,Student>> it = entry.iterator();

	while(it.hasNext()){

		Map.Entry<String,Student> ss = it.next();

		system.out.println();
}

2. 实现类

是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashSet、HashMap。

2.1 ArrayList 动态数组列表

ArrayList<E> list = new ArrayList<E>();

ArrayList 底层基于数组的实现；

特点：

1.元素有序；

2.元素可以重复；

3.元素中可以有null元素；

4.非线性安全的；

优点：查找、修改效率高；

缺点：插入、删除效率低；

与数组的区别就是：没有确定的大小，长度可以按需求增加，底层默认赋初始值为10。

该类实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%，插入删除效率低。

2.1.1 ArrayList常用方法

2.2LinkedList 链表

LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();

基于底层双向循环链表实现的。

特点：

1.元素有顺序；

2.允许有重复的元素；

3.允许有null（空）元素；

4.非线性安全的；

优点：插入、删除效率高；

缺点：查找、修改效率低。

第一个和最后一个元素是重要的，它有个虚拟的假下标，通过第一个依次找到下一个。

链表（LinkedList）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。

链表可分为单向链表和双向链表。

该类实现了List接口，主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如：

List list=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

2.2.1 LinkedList常用方法

2.3 Vector 向量

该类和ArrayList非常相似，但是该类是同步的，可以用在多线程的情况，该类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。不常使用了。

特点：

1.线性安全的；

<ArrayList 和 LinkedList使用场景？>

以下情况使用 ArrayList :

• 频繁访问列表中的某一个元素。
• 只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作。
• 优点：查找、修改效率高；

以下情况使用 LinkedList :

• 你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。
• 需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。
• 优点：插入、删除效率高；

<ArrayList 和 Vector区别？>

相同点：

ArrayList 和 Vector 都是基于数组的实现；

区别：

ArrayList 线程不安全的，效率高，在算法上做了改进；

Vector 线程安全的，目前已经不怎么使用了。

在一些底层方法上ArrayList更加优化。

2.4 HashSet

HashSet是由哈希表来实现的

HashSet类描述：

该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。

HashSet特点：

1.元素没有顺序，即不会记录插入的顺序。用foreach增强for循环或迭代Iterator遍历；

2.不允许重复（比较的是哈希码）；

3.允许包含null元素，但最多只能一个；

4.非线程安全的；

HashSet：内部的数据结构是哈希表，是线程不安全的。

HashSet中元素是唯一的：通过对象的hashCode()和equals()方法来完成对象的唯一性判断。

如果对象的哈希值不同，则不用判断equals方法，就直接存到HashSet中；

如果对象的哈希值相同，需要用equals方法进行比较，结果为true，则视为相同，不存，结果为false，视为不同，进行存储。

注意：如果元素要存储到HashCode中，必须覆盖hashCode方法和equals方法。

2.5 TrreSet

TreeSet 是依靠TreeMap来实现的

TreeSet类描述：

该类实现了Set接口，可以实现排序等功能。排序分为：自然排序和自定义排序。

TreeSet的特点：

1.元素是有序的（支持自然排序和自定义排序）；

2.元素不允许重复；

3.非线程安全的；

TreeSet 中判断元素唯一性的方法，根据比较方法的返回值是否为0,如果是0，则是相同元素，不存，如果不是0，则是不同元素，存储。

TreeSet 对元素排序的方式：

默认的都是自然排序（升序排列），使用自然排序时只能在集合中加入同类型的对象，并且这些对象的类要实现Comparable接口。

元素自身具备比较功能，及自然排序，需要实现Comparable接口，并重写compareTo方法：

x.compareTo(y)–>

如果返回值为0，则表示x和y相等；

如果返回值大于0，则表示x大于y；

如果返回值小于0，则表示x小于y。

元素自身不具备比较功能，及自定义排序，则需要实现Comparator接口，并重写其compare方法：

compare（Object o1，Object o2）–>

如果o1等于o2，则返回0；

如果o1小于o2，则返回-1；

如果o1大于o2，则返回1。

注意：LinkedHashSet是一种有序的Set集合，及其元素的存入和输出的顺序是相同的。

<HashSet 和 TrssSet区别？>

一、实现方式

HashSet是基于哈希表实现的；

TreeSet是基于二差树实现的；

二、元素是否有序

HashSet中元素是无序的；

TreeSet中元素是自动排好序的；

三、是否可以放入null值

HashSet可以放，但只能放一个；

TreeSet不允许放。

<Comparable和Comparator区别?>

Comparable是排序接口相当于内部比较器。是java.lang包下的，要实现compareTo方法。主要直接用于javabean的类直观实现，

实现Comparable接口的类的对象可以用作有序映射（如TreeMap）中的键或有序集合（TreeSet）中的元素，而不需要指定比较器，接口中通过重写compareTo方法比较集合中元素的大小，从而进行升序排列。

x.compareTo(y)–>

如果返回值为0，则表示x和y相等；

如果返回值大于0，则表示x大于y；

如果返回值小于0，则表示x小于y。

Comparator是比较器接口，相当与外部比较器。是java.util包下，要实现compare方法。

我们需要控制某个类的顺序，而该类本身不支持排序（即没有实现comparable接口），那么我们可以通过实现comparator类来新建一个比较器，并重写其compare方法：

compare（Object o1，Object o2）–>

如果o1等于o2，则返回0；

如果o1小于o2，则返回-1；

如果o1大于o2，则返回1。

2.6HashMap

HashMap 是基于哈希算法的Map接口实现的。

特点：

1.元素唯一的，必须重新hashCode方法和equals方法；

2.元素没有顺序；

3.非线性安全的；

4.适用于插入、删除、定位元素；

HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。

该类实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步。

HashMap总结：无序，不可重复。

为什么是无序的？因为不一定挂到哪一个单向链表上的，因此加入顺序和取出也不一样。

怎么保持不可重复？使用equals方法来保证HashMap集合key不可重复，如key重复了，value就会覆盖。存放在HashMap集合key部分的元素，其实就是存放在HashSet集合中，则HashSet集合也需要重写equals和hashCode方法。hashmap集合的默认初始化容量为16，默认加载因子为0.75，也就是说这个默认加载因子是当hashMap集合底层数组的容量达到75%时，数组就开始扩容。hashmap集合初始化容量是2的陪数，为了达到散列均匀，提高hashmap集合的存取效率

2.6.1 HashMap常用方法

2.7 TreeMap

TerrMap基于红黑树算法的Map接口实现。

键存放的顺序：自然排序和自定义排序。

特点：

1.元素是有序的；

2.非线程安全的；

3.适用于按自然排序和自定义排序；

<HashMap 和 TreeMap 区别?>

如果不需要排序首选HashMap。

想要通过键来获取值用HashMap

3.工具类

3.1 Collections

Collections类 用于操作集合的工具类；提供了静态方法，对集合元素进行查找、排序、修改等操作。

3.1.1 常用方法

3.2 Array

Arrays 类是用于操作数组的工具类；

提供了静态方法。

3.2.1 常用方法

<Collection 和 Collections区别?>

Collection 属于集合框架的顶层接口；

Collections 属于集合框架中的一个工具类。

三、泛型

Java里的泛型就是Object

定义类和接口时指定数据类型

避免发生ClassCastException异常

任何字母大写都行 一般用E或 T

四、Iterator 迭代器

遍历数组和集合框架可以采用for循环或者增强for，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或 ListIterator接口。

调用 it.next() 会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。

调用 it.hasNext() 用于检测集合中是否还有元素。

调用 it.remove() 将迭代器返回的元素删除。

迭代器，使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了 Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素。

//通过iterator()方法获取迭代器对象

Iterator<Student> it = stus.iterator();

//迭代器对象循环判断有没有下一个

while(it.hasNext()) {

//获取下一个泛型对象

Student s = it.next();

System.out.println(s);

未完待续。。。。。。

今天的分享到此就结束了，感谢您的阅读，如果确实帮到您，您可以动动手指转发给其他人。